2004 Fiscal Year Annual Research Report

コンクリート系部材内部の応力分布の測定技術の開発とコンクリート構成則への適用

Research Project

Project/Area Number	16560505
Research Institution	Kagoshima University
Principal Investigator	塩屋晋一鹿児島大学, 工学部, 助教授 (80170851)
Keywords	コンクリート / 柱 / 構成則 / 応力分布 / 鋼管コンクリート / 有限要素解析
Research Abstract	コンクリートの構成則の検証や,解明されていない部材の挙動を明らかにすることを目的にして,コンクリート系部材内部の応力分布を詳細に測定する技術を開発した。実大寸法に、より近い部材にも適用できるように大型の測定装置を製作し,高強度コンクリートにも対応できるように適用範囲の改良を行った。そしてコンクリートの構成則を検証するための詳細なデータを得る目的で、一軸圧縮を受ける角形鋼管コンクリート柱に適用する実験を行った。その結果,以下の事項が明らかになった。 (1)開発した装置は実大寸法の約1/3の柱に適用でき,コンクリートの圧縮強度が250N/mm^2まで適用できるように,装置が改良された。 (2)測定に用いるローラー支持層も摩擦係数が0.8%以内に収まるように改良できた。 (3)一軸圧縮力を受ける角形鋼管コンクリート柱の実験結果で,コンクリートの構成則を検証する場合,加力面の支持条件を考慮する必要がある。 (4)一軸圧縮力を受ける角形鋼管コンクリート柱では,コンクリートの圧縮抵抗機構として,加力面摩擦による抵抗機構と,鋼管の横拘束による抵抗機構の2種類が存在する。 (5)鋼管内のコンクリートに対する横拘束状態は4種類の領域に分けられ,そこにおける応力分布性状の特徴を明らかにした。 (6)実験の簡易性をはかる目的で試験体の高さを小さくするダウンサイジングの影響を調べたが,柱高さと断面寸法の一辺の比は,1.0が最も適していることが確認された。